用于稀燃發(fā)動機(jī)的排氣凈化催化劑的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的在于，提供一種具有充分的NOX凈化性能的用于稀燃發(fā)動機(jī)的排氣凈化催化劑。本發(fā)明的用于稀燃發(fā)動機(jī)的排氣凈化催化劑通過包含貴金屬以及氧化鈰的催化劑成分被負(fù)載在三維結(jié)構(gòu)體上而構(gòu)成。在催化劑整體中，氧化鈰的負(fù)載量為每一升催化劑140～300g/L，并且，在催化劑整體中，氧化鈰相對于全部涂布量的比例為質(zhì)量百分比50～98％。而且，氧化鈰的質(zhì)量百分比50％以上被包含在與貴金屬相同的催化劑層中，并且被包含在該催化劑層中的貴金屬的量相對于被包含在該催化劑層中的氧化鈰的量在質(zhì)量百分比0.1％以上。
【專利說明】
用于稀燃發(fā)動機(jī)的排氣凈化催化劑
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種用于稀燃發(fā)動機(jī)的排氣凈化催化劑。更加詳細(xì)而言，本發(fā)明設(shè)及 一種在對汽油稀燃發(fā)動機(jī)、柴油發(fā)動機(jī)等稀燃的內(nèi)燃機(jī)的排氣中所包含的碳氨化合物 化C)、一氧化碳(CO)、氮氧化物(M)X)等進(jìn)行凈化的排氣凈化催化劑中，尤其用于使NOx的凈 化性能提高的技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002] 大氣中的NOx成為光化學(xué)煙霧或酸雨的原因。因此，作為NOx產(chǎn)生源之一的來自具備 內(nèi)燃機(jī)的汽車等的NOx的排放成為社會性的問題。因此，在如下的方向上不斷探討，即，今后 關(guān)于NOx的排出量要嚴(yán)格地執(zhí)行法規(guī)管制。
[0003] 然而，已知如下的情況，即，雖然柴油發(fā)動機(jī)或汽油稀燃發(fā)動機(jī)在耗油率方面有 利，但由于是使與理論空燃比相比較稀的（過?。┗旌蠚怏w進(jìn)行燃燒的稀薄燃燒(稀燃），因 此當(dāng)燃燒溫度成為高溫時大量含有的空氣中的氮與氧將發(fā)生反應(yīng)等，從而NOx的產(chǎn)生量較 多。此外，由于在過稀氣氛下在排氣中也包含較多的氧，因此難W充分地對NOx進(jìn)行還原處 理。
[0004] 一直W來，提出了各種NOx凈化技術(shù)。例如，提出了如下的NOx吸留處理方法，即，在 過稀氣氛時將NOx吸留到催化劑中，之后利用發(fā)動機(jī)控制而導(dǎo)入CO或HC，W便臨時地設(shè)為還 原氣氛(過濃氣氛），從而對吸留的NOx進(jìn)行凈化(專利文獻(xiàn)1)。另外，作為彌補NOx吸留處理方 法的缺點的技術(shù)，提出了如下的方法，即，在排氣流的上游側(cè)配置對HC、C0進(jìn)行氧化的催化 劑，并且在下游側(cè)設(shè)置M)x凈化催化劑(專利文獻(xiàn)2)。此外，公開了如下的技術(shù)，即，為了有效 地利用排氣中所包含的氨化2)，而在排氣流的上游側(cè)選擇性地對HC、C0進(jìn)行凈化，并且使用 剩余的也而在下游側(cè)對NOx進(jìn)行凈化。而且，還提出了如下的技術(shù)，即，將氨等還原劑主動地 導(dǎo)入排氣中而對NOx進(jìn)行凈化的技術(shù)(專利文獻(xiàn)3)。此外，公開了尤其在低溫條件下的運轉(zhuǎn) 區(qū)域中具有較高的NOx凈化性能的排氣凈化催化劑(專利文獻(xiàn)4)。此外，公開了對具有NOx吸 附能力的氧化姉(氧化姉(IV) ;Ce化)與具有HC吸附能力的沸石進(jìn)行組合而具有較高的NOx凈 化性能的排氣凈化催化劑(專利文獻(xiàn)5)。此外，公開了為了抑制由SOx而引起的中毒，而在最 表層上設(shè)置了僅由氧化姉組成的層的=層涂層的排氣凈化催化劑(專利文獻(xiàn)6)。
[0005] 在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0006] 專利文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)1:日本特開2001-248471號公報 [000引專利文獻(xiàn)2:日本特開2001-123827號公報
[0009] 專利文獻(xiàn)3:日本特開2006-326437號公報
[0010] 專利文獻(xiàn)4:日本特開2009-22821號公報(美國專利申請公開第2010/0204036號說 明書）
[0011] 專利文獻(xiàn)5:日本特開2001-219070號公報
[0012] 專利文獻(xiàn)6:日本特開平11-156159號公報（歐洲專利申請公開第0905354號說明 書）

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 發(fā)明所要解決的課題
[0014] 但是，近幾年，要求更高的NOx凈化效率。
[0015] 因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種具有充分的M)x凈化性能的用于稀燃發(fā)動機(jī)的 排氣凈化催化劑。
[0016] 用于解決課題的方法
[0017] 本發(fā)明的
【發(fā)明人】們?yōu)榱私鉀Q上述課題而進(jìn)行了認(rèn)真研究后驚人地發(fā)現(xiàn)，通過將與 現(xiàn)有的排氣凈化催化劑相比較大量的氧化姉與貴金屬一起負(fù)載在同一催化劑層上，從而 NOx凈化效率顯著地提高，由此完成了本發(fā)明。
[0018] 目P，本發(fā)明的用于稀燃發(fā)動機(jī)的排氣凈化催化劑通過包含貴金屬W及氧化姉的催 化劑成分被負(fù)載在=維結(jié)構(gòu)體上而構(gòu)成。在催化劑整體中，氧化姉的負(fù)載量為每IL(升)催 化劑140~300g/L，并且，在催化劑整體中，氧化姉相對于全部涂布量的比例為質(zhì)量百分比 50~98%。而且，特征在于，氧化姉的質(zhì)量百分比50% W上被包含在與貴金屬相同的催化劑 層中，被包含在該催化劑層中的貴金屬的量相對于被包含在該催化劑層中的氧化姉的量在 質(zhì)量百分比0.1%W上。
[0019]發(fā)明效果
[0020] 根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種具有充分的NOx凈化性能的用于稀燃發(fā)動機(jī)的排氣凈 化催化劑。
【附圖說明】
[0021] 圖1為表示對于實施例W及比較例的用于稀燃發(fā)動機(jī)的排氣凈化催化劑，在催化 劑入口溫度500°C、空間速度6500化-1的條件下進(jìn)行了常態(tài)評價時的平均NOx凈化率（％ )的 圖表。
[0022] 圖2為表示對于實施例W及比較例的用于稀燃發(fā)動機(jī)的排氣凈化催化劑，在催化 劑入口溫度450°C、空間速度150000^1的條件下進(jìn)行了常態(tài)評價時的平均NOx凈化率（％ )的 圖表。
[0023] 圖3為表示對于實施例W及比較例的用于稀燃發(fā)動機(jī)的排氣凈化催化劑，在催化 劑入口溫度250°C、空間速度400001T1的條件下進(jìn)行了常態(tài)評價時的平均NOx凈化率（％ )的 圖表。
[0024] 圖4為表示對于實施例W及比較例的用于稀燃發(fā)動機(jī)的排氣凈化催化劑，在催化 劑入口溫度300°C、空間速度6500化-1的條件下進(jìn)行了常態(tài)評價時的平均NOx凈化率（％ )的 圖表。
[0025] 圖5為表示對于實施例W及比較例的用于稀燃發(fā)動機(jī)的排氣凈化催化劑，在催化 劑入口溫度450°C、空間速度170000^1的條件下進(jìn)行了常態(tài)評價時的平均NOx凈化率（％ )的 圖表。
【具體實施方式】
[0026] W下，雖然對本發(fā)明的實施的方式進(jìn)行說明，但本發(fā)明并不僅限定于如下方式。另 外，在本說明書中，也將"用于稀燃發(fā)動機(jī)的排氣凈化催化劑"簡稱為"催化劑"。此外，本說 明書中的"A~護(hù)表示"AU上到護(hù)，"城及/或護(hù)表示城及D中的任意一方或雙方。此外，在 本說明書中，"質(zhì)量"與"重量"作為同義詞而使用。只要沒有特別地進(jìn)行記載，則在本說明書 中所列舉的各種物性是指通過后文所述的實施例中所記載的方法而測定出的值。
[0027] <排氣凈化催化劑>
[0028] 本發(fā)明的一個方式所設(shè)及的用于稀燃發(fā)動機(jī)的排氣凈化催化劑通過包含貴金屬 W及氧化姉的催化劑成分被負(fù)載在=維結(jié)構(gòu)體上而構(gòu)成。在催化劑整體中，氧化姉的負(fù)載 量為，每一升催化劑140~300g/L，并且，在催化劑整體中，氧化姉相對于全部涂布量的比例 為質(zhì)量百分比50~98%。而且，特征在于，氧化姉的質(zhì)量百分比50% W上被包含在與貴金屬 相同的催化劑層中，被包含在該催化劑層中的貴金屬的量相對于被包含在該催化劑層中的 氧化姉的量在質(zhì)量百分比0.1% W上。具有運樣的結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的用于稀燃發(fā)動機(jī)的排氣 凈化催化劑具有優(yōu)異的NOx凈化性能。尤其是，本發(fā)明的催化劑即使在現(xiàn)有的催化劑無法發(fā) 揮充分的NOx凈化性能的柴油發(fā)動機(jī)或汽油稀燃發(fā)動機(jī)等的過稀氣氛、高溫域或低溫域的 排氣、高空間速度(高SV)條件下，也能夠發(fā)揮較高的NOx凈化性能。雖然如上文所述那樣本 發(fā)明的用于稀燃發(fā)動機(jī)的排氣凈化催化劑起到上述的效果的理由不明確，但本發(fā)明的發(fā)明 者們推測為是基于W下的機(jī)制。另外，本發(fā)明并不被下述的機(jī)制所限定。
[0029] 目P，本發(fā)明的催化劑的特征在于，使大量的氧化姉與貴金屬一起負(fù)載在同一催化 劑層上，認(rèn)為通過采用運樣的結(jié)構(gòu)，從而排氣中所包含的碳鏈較長的高沸點碳氨化合物與 氧化姉自身具有的氧W貴金屬為催化劑而被分解（部分氧化）為碳鏈更短的締控類。推測 為，由于該碳鏈較短的締控作為NOx的還原反應(yīng)中的還原劑而發(fā)揮功能，因此NOx凈化性能得 到提高。因此，即使在現(xiàn)有的催化劑無法充分的發(fā)揮M)x凈化性能的柴油發(fā)動機(jī)或汽油稀燃 發(fā)動機(jī)等的過稀氣氛、高溫域或低溫域的排氣、高空間速度(高SV)條件下，也能夠發(fā)揮優(yōu)異 的NOx凈化性能。W下，對于本發(fā)明的用于稀燃發(fā)動機(jī)的排氣凈化催化劑，針對每個結(jié)構(gòu)要 素而詳細(xì)地進(jìn)行說明。
[0030] [催化劑成分]
[0031] 本發(fā)明的用于稀燃發(fā)動機(jī)的排氣凈化催化劑中，作為催化劑成分，必須含有貴金 屬W及氧化姉，而且，可W根據(jù)需要而含有助催化劑W及/或耐火性無機(jī)氧化物。
[003^ (貴金屬）
[0033] 在本發(fā)明中，貴金屬作為排氣中所包含的各個成分的氧化、還原反應(yīng)的催化劑而 發(fā)揮功能。本發(fā)明中的貴金屬的種類并不被特別地限定，能夠適當(dāng)?shù)夭捎娩N(Pt)、鈕(Pd)、 錠(化）、銀（Ir)、釘(Ru)等可使用于本技術(shù)領(lǐng)域中的貴金屬元素。其中，優(yōu)選為含有銷、鈕、 錠W及銀中的至少一種，更優(yōu)選為含有銷、鈕W及錠中的至少一種。通過含有運些貴金屬， 從而能夠促成氧化、還原反應(yīng)。另外，運些貴金屬既可W只單獨地使用一種，也可W將兩種 W上組合使用。
[0034] 在作為貴金屬而含有銷的情況下，該銷的含有量為，每一升催化劑優(yōu)選為0.05~ 15g/L，更優(yōu)選為0.1~lOg/L。當(dāng)加入0.05g/LW上的銷時，雖然隨著銷的增加，排氣凈化率 提高，但當(dāng)將銷增加至超過15g/L時，將無法獲得與增加量對應(yīng)的M)x凈化效率，從而導(dǎo)致性 價比的降低。
[0035] 作為起始原料的銷(Pt)源并不被特別地限定，能夠使用在排氣凈化的領(lǐng)域所使用 的原料。具體而言，可列舉出面化物、無機(jī)鹽類、簇酸鹽W及氨氧化物、醇鹽、氧化物等。其 中，優(yōu)選為硝酸鹽、二亞硝基二氨鹽、氯化物、四氨鹽、二乙醇胺鹽、雙乙酷丙酬酸鹽。更優(yōu)選 可列舉出硝酸鹽、四氨鹽、二亞硝基二氨鹽、二乙醇胺鹽。另外，在本發(fā)明中，上述銷源既可 W只單獨地使用一種，也可W將兩種W上組合使用。
[0036] 在作為貴金屬而含有鈕的情況下，該鈕的含有量為，每一升催化劑優(yōu)選為0.05~ 15g，更優(yōu)選為0.1~lOg。當(dāng)加入0.05g/LW上的鈕時，隨著鈕的增加，排氣凈化率提高，但當(dāng) 將鈕增加至超過15g/L時，將無法獲得與增加量對應(yīng)的NOx凈化效率，從而導(dǎo)致性價比的降 低。
[0037] 作為起始原料的鈕(Pd)源并不被特別地限定，能夠使用在排氣凈化的領(lǐng)域所使用 的原料。具體而言，可列舉出面化物、無機(jī)鹽類、簇酸鹽W及氨氧化物、醇鹽、氧化物等。優(yōu)選 可列舉出硝酸鹽、醋酸鹽、氨鹽、胺鹽、四氨鹽、碳酸鹽。其中，優(yōu)選為硝酸鹽、氯化物、醋酸 鹽、四氨鹽，更優(yōu)選為硝酸鈕。另外，上述鈕源既可W只單獨地使用一種，也可W將兩種W上 組合使用。
[0038] 在作為貴金屬而含有錠的情況下，該錠的含有量為，每一升催化劑優(yōu)選為0.05~ 15g，更優(yōu)選為0.1~lOg。當(dāng)錠的量在上述范圍內(nèi)時，能夠使充分的催化劑性能得到發(fā)揮。當(dāng) 加入0.05g/LW上的錠時，隨著錠的增加，排氣凈化率提高，但當(dāng)將錠增加至超過15g/L時， 將無法獲得與增加量對應(yīng)的NOx凈化效率，從而導(dǎo)致性價比的降低。
[0039] 作為起始原料的錠(化)源并不被特別地限定，能夠使用在排氣凈化的領(lǐng)域所使用 的原料。具體而言，可列舉出面化物、無機(jī)鹽類、簇酸鹽W及氨氧化物、醇鹽、氧化物等。優(yōu)選 為，硝酸鹽、氨鹽、胺鹽、碳酸鹽。其中，優(yōu)選為硝酸鹽、氯化物、醋酸鹽、六氨鹽，更優(yōu)選為硝 酸錠。另外，上述錠源既可W只單獨地使用一種，也可W將兩種W上組合使用。
[0040] 貴金屬的負(fù)載形式并不被特別地限定，從促進(jìn)氧化、還原反應(yīng)的觀點出發(fā)，優(yōu)選為 被負(fù)載在后述的耐火性無機(jī)氧化物或氧化姉上，更優(yōu)選為被負(fù)載在耐火性無機(jī)氧化物上。 當(dāng)并用兩種W上的貴金屬的情況下，該兩種W上的貴金屬既可W全部被負(fù)載在同一耐火性 無機(jī)氧化物或氧化姉上，也可W是其中的一部分被負(fù)載在同一耐火性無機(jī)氧化物或氧化姉 上，還可W是分別被負(fù)載在不同的耐火性無機(jī)氧化物或氧化姉上。
[0041] 使貴金屬負(fù)載在耐火性無機(jī)氧化物或氧化姉上的方法并不被特別地限定，可W適 當(dāng)?shù)夭捎檬褂糜诒炯夹g(shù)領(lǐng)域中的負(fù)載方法。具體而言，可列舉出：（1)對耐火性無機(jī)氧化物 或氧化姉與貴金屬水溶液進(jìn)行混合，并且對其進(jìn)行干燥、賠燒的方法；（2)在對耐火性無機(jī) 氧化物或氧化姉與貴金屬水溶液進(jìn)行混合之后，加入還原劑而對貴金屬離子進(jìn)行還原從而 使貴金屬析出，并附著在耐火性無機(jī)氧化物或氧化姉上的方法；（3)在對耐火性無機(jī)氧化物 或氧化姉與貴金屬水溶液進(jìn)行混合之后進(jìn)行加熱，從而使貴金屬吸附在耐火性無機(jī)氧化物 或氧化姉上的方法等。
[0042] (氧化姉）
[0043] 在本發(fā)明中，氧化姉(氧化姉(IV) ;Ce化)主要作為NOx吸留（吸附)材料而發(fā)揮功能。 此外，如上文所述，認(rèn)為與貴金屬包含在同一催化劑層中的氧化姉有助于將排氣中的碳鏈 較長的碳氨化合物分解為碳鏈較短的碳氨化合物(部分氧化）。
[0044] 本發(fā)明的催化劑中，氧化姉的負(fù)載量為，每一升催化劑必須要有140~300g/L，優(yōu) 選為175~275g/L，更優(yōu)選為190~230g/L。另外，氧化姉的負(fù)載量相對于全部涂布量，必須 要有質(zhì)量百分比50~98%，優(yōu)選為質(zhì)量百分比50~75%，更優(yōu)選為質(zhì)量百分比59~75%。當(dāng) 氧化姉負(fù)載量為每一升催化劑小于140g/L，或者，相對于全部涂布量小于質(zhì)量百分比50% 時，可能無法充分地發(fā)揮氧化姉的NOx吸留（吸附）功能。另一方面，當(dāng)氧化姉負(fù)載量為，每一 升催化劑超過300g/L，或者，相對于全部涂布量超過質(zhì)量百分比98 %時，可能會使催化劑層 的機(jī)械強度顯著降低。
[0045] 在本發(fā)明中，氧化姉的原料(Ce〇2源)并不被特別地限定，可W適當(dāng)?shù)夭捎檬褂糜?本技術(shù)領(lǐng)域中的原料。具體而言，可使用固體狀的氧化姉(氧化姉粉末)或姉鹽。作為姉鹽， 具體而言，可列舉出硝酸姉等硝酸鹽、碳酸鹽、硫酸鹽等。其中，優(yōu)選使用硝酸鹽。上述Ce化 源既可W只單獨地使用一種，也可W將兩種W上組合使用。
[0046] (助催化劑）
[0047] 本發(fā)明的催化劑中，作為催化劑成分，除了上述貴金屬W及氧化姉W外，還優(yōu)選包 含助催化劑。助催化劑并不被特別地限定，但優(yōu)選為包含選自堿金屬、堿±金屬、稀±(但是 除了姉）W及儀中的至少一種元素。
[0048] 作為堿金屬，例如，可列舉出鋼、鐘、鋼、飽。作為堿±金屬，例如，可列舉出鎖、領(lǐng)。 作為稀±(但是除了姉)可列舉出選自銅、錯、欽、衫、館、禮、鋪、鋪、鐵、巧等中的稀±元素。 其中，從NOx吸留（吸附）特性的觀點出發(fā)，優(yōu)選為包含鋼、鐘、領(lǐng)、鎖、銅W及儀，更優(yōu)選為包 含鐘、領(lǐng)W及鎖。運些助催化劑既可W只單獨地使用一種，也可W將兩種W上組合使用。運 些元素可W W氧化物、碳酸鹽、硫酸鹽等形式使用，優(yōu)選為氧化物、或碳酸物。
[0049] 助催化劑的含有量也并不被特別地限定，每一升催化劑通常為0~150g/L，優(yōu)選為 5~lOOg/L，更優(yōu)選為5~50g/L。
[0050] (耐火性無機(jī)氧化物）
[0051] 本發(fā)明的催化劑中，作為催化劑成分，除了上述貴金屬W及氧化姉W外，還優(yōu)選包 含至少一種耐火性無機(jī)氧化物。通過使上述貴金屬等的微粒子負(fù)載在耐火性無機(jī)氧化物的 表面上，從而確保貴金屬的表面積，由此能夠有效地發(fā)揮作為催化劑的性能。在本發(fā)明中所 使用的耐火性無機(jī)氧化物并不被特別地限定，可W適當(dāng)?shù)夭捎檬褂糜诒炯夹g(shù)領(lǐng)域中的物 質(zhì)。例如，可列舉出a-氧化侶(Al2〇3)、丫-氧化侶、S-氧化侶、Tl-氧化侶、0-氧化侶、二氧化鐵 (Ti化）、氧化錯(Zr〇2)、氧化銅化曰2化）、二氧化娃(Si〇2)等單氧化物、作為運些的復(fù)合氧化物 的氧化侶-二氧化鐵、氧化侶-氧化錯、氧化侶-氧化銅、二氧化鐵-氧化錯、沸石(氧化侶娃酸 鹽）、二氧化娃-氧化侶等。優(yōu)選使用丫 -氧化侶、氧化鐵、氧化錯、氧化銅、二氧化娃等單氧化 物，W及它們的復(fù)合氧化物。此外，既可W為一部分金屬元素被稀±元素穩(wěn)定化了的耐火性 無機(jī)氧化物，也可W與上述的氧化姉形成復(fù)合氧化物。上述耐火性無機(jī)氧化物可W單獨使 用，或者W兩種W上的混合物的形態(tài)來使用。
[0052] 耐火性無機(jī)氧化物的平均粒徑并不被特別地限定，通常為2.0~60WH，優(yōu)選為5.0 ~50皿，更優(yōu)選為5.0~40皿。另外，本說明書中，"平均粒徑"是通過對利用由激光衍射法或 動態(tài)光散射法等公知的方法而測量出的耐火性無機(jī)氧化物粉末的粒徑的平均值進(jìn)行計算 而被求得的。此外，耐火性無機(jī)氧化物的BET比表面積也不被特別地限定，優(yōu)選為50~ 750m2/g，更優(yōu)選為150~750m2/g。通過使用運樣的耐火性無機(jī)氧化物，從而能夠使催化劑成 分(例如，貴金屬)被充分地負(fù)載。
[0053] 本發(fā)明的催化劑中的耐火性無機(jī)氧化物的負(fù)載量并不被特別地限定，優(yōu)選為每一 升催化劑優(yōu)選為1~299g/L，更優(yōu)選為57~274g/L，進(jìn)一步優(yōu)選為62~165g。當(dāng)耐火性無機(jī) 氧化物的負(fù)載量在Ig/LW上時，能夠使催化劑成分(例如，貴金屬)充分地分散，并且可抑制 貴金屬的燒結(jié)，因此能夠提高催化劑的耐久性。另一方面，當(dāng)負(fù)載量在299g/LW下時，催化 劑層的厚度不會變得過厚，從而貴金屬與排氣的接觸狀態(tài)良好，從而能夠防止壓力損失變 大或催化劑層的機(jī)械強度降低的情況，并且使催化劑性能充分地發(fā)揮。
[0054] 另外，本發(fā)明的催化劑中，上述催化劑成分的總量為，每一升催化劑優(yōu)選為143~ 600g/L，更優(yōu)選為233~550g/L，進(jìn)一步優(yōu)選為253~396g/L。當(dāng)為運樣的范圍時，本發(fā)明的 催化劑能夠通過如上所述的各個催化劑成分而發(fā)揮充分的功能。
[0055] [S維結(jié)構(gòu)體]
[0056] 本發(fā)明的催化劑通過上述催化劑成分被負(fù)載在=維結(jié)構(gòu)體上而構(gòu)成。換言之，本 發(fā)明的催化劑具有=維結(jié)構(gòu)體的表面被上述催化劑成分覆蓋的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明中所使用的= 維結(jié)構(gòu)體不被特別地限定，通?？蒞適當(dāng)?shù)夭捎檬褂糜谂艢鈨艋呋瘎┑念I(lǐng)域中的=維結(jié) 構(gòu)體，優(yōu)選使用由耐火性材料而構(gòu)成的=維一體結(jié)構(gòu)體(整體式載體）。例如，可列舉出整體 式蜂窩狀載體、金屬蜂窩狀載體、封孔式蜂窩狀載體等。
[0057] 具體而言，尤其優(yōu)選為由堇青石、莫來石、a-氧化侶、氧化錯、氧化鐵、憐酸鐵、鐵酸 侶、透裡長石、裡輝石、侶娃酸鹽、娃酸儀等陶瓷材料構(gòu)成的蜂窩狀載體，其中尤其優(yōu)選為堇 青石質(zhì)的物質(zhì)。除此之外，也使用將不誘鋼、Fe-Cr-Al合金等抗氧化性的耐熱性金屬作為耐 火性=維結(jié)構(gòu)體而利用的物質(zhì)。
[0058] 運些整體式載體有壁流型、流通型，并通過擠壓成型法或?qū)⒈∑瑺钤M(jìn)行卷繞 固定的方法等而被制造。該氣體通過口（網(wǎng)眼形狀)的形狀可W為六邊形、四邊形、=角形或 波紋形中的任意一種。當(dāng)網(wǎng)眼密度（網(wǎng)眼數(shù)/單位截面面積)為100~900網(wǎng)眼/平方英寸時可 充分地使用，優(yōu)選為200~600網(wǎng)眼/平方英寸。
[0059] 此外，本發(fā)明的催化劑既可W為在=維結(jié)構(gòu)體上只形成有一層催化劑層的催化 劑，也可W為形成有兩層W上的催化劑層的催化劑，優(yōu)選為形成有兩層W上的催化劑層的 催化劑。即，本發(fā)明的優(yōu)選的一個方式所設(shè)及的催化劑的特征在于，在=維結(jié)構(gòu)體上依次層 疊有第一催化劑層和第二催化劑層，并且所述第一催化劑層W及所述第二催化劑層中的至 少一方包含所述催化劑成分。通過在=維結(jié)構(gòu)體上設(shè)置兩層W上的催化劑層，而使每一個 催化劑層負(fù)載不同的催化劑成分，從而能夠?qū)Ω鱾€催化劑層賦予不同的功能，因此能夠進(jìn) 一步提高作為催化劑整體的排氣凈化性能。
[0060] 當(dāng)具有兩層W上的催化劑層的情況下，優(yōu)選為本發(fā)明的催化劑所包含的氧化姉中 的一定量W上的氧化姉被包含在與上述貴金屬相同的催化劑層中。具體而言，相對于催化 劑中所包含的氧化姉的總量，優(yōu)選為質(zhì)量百分比50% W上，更優(yōu)選為質(zhì)量百分比55% W上， 進(jìn)一步優(yōu)選為質(zhì)量百分比60% W上被包含在與貴金屬相同的催化劑層中。此外，被包含在 該催化劑層中的貴金屬的量相對于被包含在該催化劑層中的氧化姉的量優(yōu)選為質(zhì)量百分 比0.1~30%，更優(yōu)選為質(zhì)量百分比0.2~25%，進(jìn)一步優(yōu)選為質(zhì)量百分比0.4~20%。通過 如上述那樣在同一催化劑層中包含預(yù)定的量(比例）的氧化姉W及貴金屬，從而如上所述， 能夠促進(jìn)排氣中的在輕油等中主要包含的碳鏈較長的高沸點碳氨化合物被分解為碳鏈較 短的締控等(部分氧化)的反應(yīng)。由此，認(rèn)為由于作為NOx的還原反應(yīng)中的還原劑而發(fā)揮功能 的碳鏈較短的締控等的量增加，因此能夠發(fā)揮更加優(yōu)異的NOx凈化性能。
[0061 ] <用于稀燃發(fā)動機(jī)的排氣凈化催化劑的制造方法>
[0062] 本發(fā)明的用于稀燃發(fā)動機(jī)的排氣凈化催化劑的制造方法不被特別地限制，只要是 具有使所述催化劑成分負(fù)載在所述=維結(jié)構(gòu)體上的工序的制造方法，則可W適當(dāng)?shù)貐⒖脊?知的方法。具體而言，可W通過W下的方法進(jìn)行制造。
[0063] (1)將固體狀的氧化姉粉末或姉鹽、助催化劑成分、貴金屬鹽、耐火性無機(jī)氧化物 投入到溶劑中之后，使用球磨機(jī)等濕式粉碎機(jī)而制成漿液，將=維結(jié)構(gòu)體浸入該漿液中，清 除多余的漿液，并進(jìn)行干燥、賠燒從而獲得催化劑的方法，（2)將固體狀的氧化姉粉末或姉 鹽、助催化劑成分、負(fù)載有貴金屬的耐火性無機(jī)氧化物投入到溶劑中之后，使用球磨機(jī)等濕 式粉碎機(jī)而制成漿液，將=維結(jié)構(gòu)體浸入該漿液中，清除多余的漿液，并進(jìn)行干燥、賠燒從 而獲得催化劑的方法，（3)將固體狀的氧化姉粉末或姉鹽、耐火性無機(jī)氧化物投入到溶劑中 之后，使用球磨機(jī)等濕式粉碎機(jī)而制成漿液，將=維結(jié)構(gòu)體浸入該漿液中，清除多余的漿 液，并進(jìn)行干燥或賠燒，之后，在浸入包含貴金屬的水溶性鹽與助催化劑成分的水溶性鹽的 水溶液中之后，清除多余的液體，并進(jìn)行干燥、賠燒從而獲得催化劑的方法，（4)將固體狀的 氧化姉粉末或姉鹽、助催化劑成分、耐火性無機(jī)氧化物投入到溶劑中之后，使用球磨機(jī)等濕 式粉碎機(jī)而制成漿液，將=維結(jié)構(gòu)體浸入該漿液中，清除多余的漿液，并進(jìn)行干燥或賠燒， 之后，浸入包含貴金屬鹽的水溶液中，清除多余的液體，并進(jìn)行干燥、賠燒從而獲得催化劑 的方法，（5)將助催化劑成分、負(fù)載有貴金屬的耐火性無機(jī)氧化物投入到溶劑中之后，使用 球磨機(jī)等濕式粉碎機(jī)而制成漿液，將=維結(jié)構(gòu)體浸入該漿液中，清除多余的漿液，并進(jìn)行干 燥或賠燒，之后，浸入到包含氧化姉或姉的水溶性鹽的水溶液中，清除多余的液體，并進(jìn)行 干燥、賠燒從而獲得催化劑的方法，（6)將負(fù)載了貴金屬的固體狀的氧化姉粉末或姉鹽、助 催化劑成分、耐火性無機(jī)氧化物投入到溶劑中之后，使用球磨機(jī)等濕式粉碎機(jī)而制成漿液， 將=維結(jié)構(gòu)體浸入該漿液中，清除多余的漿液，并進(jìn)行干燥、賠燒從而獲得催化劑的方法 等。
[0064] 另外，形成兩層W上的催化劑層的情況下的催化劑的制造方法也不被特別地限 定，只要是具有在所述=維結(jié)構(gòu)體上形成所述第一催化劑層的工序和在所述第一催化劑層 上形成所述第二催化劑層的工序的制造方法，則可W適當(dāng)參照現(xiàn)有公知的方法。具體而言， 在通過上述（1)~(6)而形成底層(第一層)的催化劑層后，適當(dāng)?shù)刂貜?fù)（1)~(6)中的操作而 形成第二層W上的催化劑層，從而能夠制造出完成的催化劑。
[0065] 在上述方法中，為了調(diào)制漿液而使用的溶劑不被特別地限定，可W適當(dāng)?shù)夭捎檬?用于本技術(shù)領(lǐng)域中的溶劑。此時，只要催化劑成分的溶劑中的濃度的所需的量為能夠負(fù)載 在=維結(jié)構(gòu)體上的量，則不被特別地限定。溶劑中的催化劑成分的濃度優(yōu)選為成為質(zhì)量百 分比20~60%，更優(yōu)選為成為質(zhì)量百分比25~50%的量。此外，雖然優(yōu)選為，在將催化劑活 性成分混合到溶劑中之后，對混合物進(jìn)行濕式粉碎，但是此時，濕式粉碎的方法通過通常公 知的方法而被實施，并不被特別地限定。例如，使用球磨機(jī)等而實施濕式粉碎。在=維結(jié)構(gòu) 體上進(jìn)行了涂布后的干燥、賠燒條件不被特別地限定，可W適當(dāng)?shù)夭捎檬褂糜诒炯夹g(shù)領(lǐng)域 中的條件。
[0066] <排氣凈化方法>
[0067] 如上文所述，由于本發(fā)明的用于稀燃發(fā)動機(jī)的排氣凈化催化劑能夠發(fā)揮較高的 NOx凈化性能，因此優(yōu)選用于稀燃的內(nèi)燃機(jī)等的排氣凈化中。即，根據(jù)本發(fā)明的另一個方式， 提供一種包括使用于稀燃發(fā)動機(jī)的排氣凈化催化劑與稀燃發(fā)動機(jī)排氣接觸的工序的排氣 的凈化方法。
[0068] 當(dāng)使用本發(fā)明所設(shè)及的催化劑來對排氣進(jìn)行處理的情況下，作為目標(biāo)的排氣為柴 油發(fā)動機(jī)、汽油稀燃發(fā)動機(jī)等內(nèi)燃機(jī)的排氣。尤其是，在定期地向氧化氣氛(過稀）的排氣中 導(dǎo)入還原劑時會發(fā)揮優(yōu)異的效果。此外，能夠安裝在發(fā)動機(jī)下游側(cè)，并且在反復(fù)實施向氧化 氣氛(過稀）的排氣中噴射還原劑，優(yōu)選為噴射燃料的運轉(zhuǎn)的同時，對NOx進(jìn)行凈化。噴射方 法既可W為缸內(nèi)噴射也可W為排氣管噴射。此處，噴射了還原劑(燃料)時的排氣中所包含 的肥（甲燒換算)與NOx的摩爾比化C/NOx)優(yōu)選為1~50,更優(yōu)選為2~25。
[0069] 另外，本發(fā)明的催化劑如上所述那樣具有在過稀氣氛中也能夠發(fā)揮充分的NOx凈 化性能的特點。因此，本發(fā)明的催化劑尤其優(yōu)選使用于稀燃發(fā)動機(jī)排氣的凈化。
[0070] 雖然排氣的空間速度(SV)可W為通常的速度，但尤其在20000~3000001T1，優(yōu)選為 30000~200000^1的高SV條件下時能夠高效地對NOx進(jìn)行凈化。
[0071] 排氣溫度(催化劑入口溫度)可W為從100°C左右至1000°C，優(yōu)選為從150°C至700 °C。尤其是在排氣溫度為低溫(低溫域)的情況下，在100~300°C，更優(yōu)選在150~250°C之間 能夠高效地對NOx進(jìn)行凈化。此外排氣溫度為高溫的情況下，在350~800°C，優(yōu)選在400~ 700°C之間能夠高效地對NOx進(jìn)行凈化。
[0072] 更具體而言，在(條件1)催化劑入口溫度為150~250°C、空間速度(SV)為30000~ 100000^1，（條件2)催化劑入口溫度為250~700°C、空間速度(SV)為30000~200000^1，（條 件3)催化劑入口溫度為400~700°C、空間速度(SV)為100000~200000^1的條件下，能夠高 有效地對NOx進(jìn)行凈化。
[0073] 本發(fā)明的催化劑既可W在包含上述由催化劑入口溫度W及排氣的空間速度(SV) 組成的排氣條件1~3中的任意一個的運轉(zhuǎn)條件下被使用，也可W在組合運些條件1~3中的 兩個W上（即，條件IW及2,條件IW及3,條件2W及3,或條件1、2W及3)的運轉(zhuǎn)條件下被使 用。
[0074] 本發(fā)明的用于稀燃發(fā)動機(jī)的排氣凈化催化劑能夠通過設(shè)置在排氣的通道中從而 對排氣進(jìn)行處理，并能夠從發(fā)動機(jī)的歧管下游附近設(shè)置到汽車的地板下。另外，還能夠與具 有其他功能的催化劑并用。例如，具有碳氨化合物吸附功能的HC捕集催化劑/吸附體、柴油 顆粒過濾器(DPF)、S元催化劑或氧化催化劑(DOC)、選擇性的NOx還原催化劑(SCR)。優(yōu)選的 并用條件為，將本發(fā)明的排氣凈化催化劑設(shè)置在排氣的上游側(cè)，并將柴油顆粒過濾器(DPF) 或選擇性的NOx還原催化劑(SCR)設(shè)置在下游側(cè)的系統(tǒng)。
[00對實施例
[0076] 使用W下的實施例W及比較例而對本發(fā)明的效果進(jìn)行說明。但是，本發(fā)明的技術(shù) 的范圍并不只限制于W下的實施例。
[0077] (實施例1)
[0078] 將氧化侶-氧化銅復(fù)合氧化物（平均粒徑35mi、BET比表面積大約135mVg)、碳酸 領(lǐng)、氧化姉、硝酸鈕、硝酸錠、二乙醇胺銷溶液與適量的水進(jìn)行混合，從而獲得水性漿液。將 市售的堇青石質(zhì)整體式蜂窩狀載體（400網(wǎng)眼/平方英寸、直徑103mm、長度130mm、體積 1.083L)浸潰在該水性漿液中，并通過壓縮空氣而吹走多余的漿液。接著，在150°C下干燥20 分鐘至水分不再減量，進(jìn)一步通過電爐而在50(TC下賠燒I小時，從而獲得完成的催化劑 (A) 。
[0079] 在該催化劑(A)中，相對于載體而負(fù)載有銷2.7g/L、鈕0.6g/L、錠0.2g/L、碳酸領(lǐng) 18g/L、氧化侶-氧化銅復(fù)合氧化物144g/L、氧化姉198.3g/L，并且氧化姉相對于全部涂布量 的比例為質(zhì)量百分比54.5%。
[0080] (實施例2)
[0081] 將氧化侶-氧化銅復(fù)合氧化物（平均粒徑35mi、BET比表面積大約135mVg)、碳酸 領(lǐng)、氧化姉、硝酸鈕、硝酸錠、二乙醇胺銷溶液與適量的水進(jìn)行混合，從而獲得水性漿液。將 市售的堇青石質(zhì)整體式蜂窩狀載體（400網(wǎng)眼/平方英寸、直徑103mm、長度130mm、體積 1.083L)浸潰在該水性漿液中，并通過壓縮空氣而吹走多余的漿液。接著，在150°C下干燥20 分鐘至水分不再減量，進(jìn)一步通過電爐而在50(TC下賠燒1小時，從而獲得完成的催化劑 (B) 。
[0082] 在該催化劑(B)中，相對于載體而負(fù)載有銷2.7g/L、鈕0.6g/L、錠0.2g/L、碳酸領(lǐng) 18g/L、氧化侶-氧化銅復(fù)合氧化物139g/L、氧化姉203.0g/L，并且氧化姉相對于全部涂布量 的比例為質(zhì)量百分比55.8%。
[0083] (實施例3)
[0084] 將氧化侶-氧化銅復(fù)合氧化物（平均粒徑35mi、BET比表面積大約135mVg)、碳酸 領(lǐng)、氧化姉、硝酸鈕、硝酸錠、二乙醇胺銷溶液與適量的水進(jìn)行混合，從而獲得水性漿液。將 市售的堇青石質(zhì)整體式蜂窩狀載體（400網(wǎng)眼/平方英寸、直徑103mm、長度130mm、體積 1.083L)浸潰在該水性漿液中，并通過壓縮空氣而吹走多余的漿液。接著，在150°C下干燥20 分鐘至水分不再減量，進(jìn)一步通過電爐而在50(TC下賠燒1小時，從而獲得完成的催化劑 (C) 。
[0085] 在該催化劑(C)中，相對于載體而負(fù)載有銷2.7g/L、鈕0.6g/L、錠0.2g/L、碳酸領(lǐng) 18g/L、氧化侶-氧化銅復(fù)合氧化物llOg/L、氧化姉232.0g/L，并且氧化姉相對于全部涂布量 的比例為質(zhì)量百分比63.8%。
[0086] (實施例4)
[0087] 將氧化侶-氧化銅復(fù)合氧化物(平均粒徑35wii、BET比表面積135mVg)、碳酸領(lǐng)、氧 化姉、硝酸鈕、二乙醇胺銷溶液與適量的水進(jìn)行混合，從而獲得水性漿液。將市售的堇青石 質(zhì)整體式蜂窩狀載體(400網(wǎng)眼/平方英寸、直徑103mm、長度130mm、體積1.08化)浸潰在該水 性漿液中，并通過壓縮空氣而吹走多余的漿液。接著，在15(TC下干燥20分鐘至水分不再減 量，進(jìn)一步通過電爐而在500 °C下賠燒1小時，從而獲得內(nèi)層涂層載體。
[0088] 另外，將氧化侶-氧化銅復(fù)合氧化物(平均粒徑35皿、BET比表面積135mVg)、硝酸 鈕、硝酸錠、二乙醇胺銷溶液、碳酸領(lǐng)、氧化姉與適量的水進(jìn)行混合，從而獲得水性漿液。將 內(nèi)層涂層載體浸潰在該水性漿液中，并通過壓縮空氣而吹走多余的漿液。接著，在15(TC下 干燥20分鐘至水分不再減量，進(jìn)一步通過電爐而在500°C下賠燒1小時，從而獲得具有外層 (最表面層)涂層的完成的催化劑(D)。
[0089] 該催化劑(D)具有兩層催化劑層，并且相對于載體而負(fù)載有銷2.7g/L、鈕0.6g/L、 錠0.2g/L、碳酸領(lǐng)18g/L、氧化侶-氧化銅復(fù)合氧化物120g/L、氧化姉222.0g/L，且氧化姉相 對于全部涂布量的比例為質(zhì)量百分比61.1 %。此外，在內(nèi)層（第一催化劑層）中負(fù)載有銷 1.35g/L、鈕0.15g/L、碳酸領(lǐng)12.2g/L、氧化侶-氧化銅復(fù)合氧化物93.8g/L、氧化姉174g/L， 內(nèi)層的氧化姉量相對于內(nèi)層的涂布量的比率為質(zhì)量百分比61.8%。在表層(第二催化劑層） 中負(fù)載有銷1.35g/L、鈕O . 45g/L、錠O . 2g/L、碳酸領(lǐng)5.8g/L、氧化侶-氧化銅復(fù)合氧化物 26.2g/L、氧化姉 48g/L。
[0090] (實施例5)
[0091] 將氧化侶-氧化銅復(fù)合氧化物(平均粒徑35wii、BET比表面積135mVg)、碳酸領(lǐng)、氧 化姉、硝酸鈕、二乙醇胺銷溶液與適量的水進(jìn)行混合，從而獲得水性漿液。將市售的堇青石 質(zhì)整體式蜂窩狀載體(400網(wǎng)眼/平方英寸、直徑143.8mm、長度100mm、體積1.62化)浸潰在該 水性漿液中，并通過壓縮空氣而吹走多余的漿液。接著，在150°C下干燥20分鐘至水分不再 減量，進(jìn)一步通過電爐而在500°C下賠燒1小時，從而獲得內(nèi)層涂層載體。
[0092] 另外，將氧化侶-氧化銅復(fù)合氧化物(平均粒徑35皿、BET比表面積135mVg)、硝酸 鈕、硝酸錠、二乙醇胺銷溶液、碳酸領(lǐng)、氧化姉與適量的水進(jìn)行混合，從而獲得水性漿液。將 內(nèi)層涂層載體浸潰在該水性漿液中，并通過壓縮空氣而吹走多余的漿液。接著，在15(TC下 干燥20分鐘至水分不再減量，進(jìn)一步通過電爐而在500°C下賠燒1小時，從而獲得具有外層 (最表面層)涂層的完成的催化劑化）。
[0093] 該催化劑化)具有兩層催化劑層，并且相對于載體而負(fù)載有銷2.7g/L、鈕0.6g/L、 錠0.2g/L、碳酸領(lǐng)32.5g/L、氧化侶-氧化銅復(fù)合氧化物99.8g/L、氧化姉233g/L，且氧化姉相 對于全部涂布量的比例為質(zhì)量百分比63.2%。此外，在內(nèi)層（第一催化劑層）中負(fù)載有銷 1.35g/L、鈕0.3g/L、錠0.2g/L、碳酸領(lǐng)26.7g/L、氧化侶-氧化銅復(fù)合氧化物72.35g/L、氧化 姉190g/L，并且內(nèi)層的氧化姉量相對于內(nèi)層的涂布量的比率為質(zhì)量百分比65.3%。在表層 (第二催化劑層）中負(fù)載有銷1.35g/L、鈕0.3g/L、碳酸領(lǐng)5.8g/L、氧化侶-氧化銅復(fù)合氧化物 27.45g/L、氧化姉 43g/L。
[0094] (比較例1)
[00M]將氧化侶-氧化銅復(fù)合氧化物、碳酸領(lǐng)、氧化姉、硝酸鈕、硝酸錠、二乙醇胺銷溶液 與適量的水進(jìn)行混合，從而獲得水性漿液。將市售的堇青石質(zhì)整體式蜂窩狀載體(400網(wǎng)眼/ 平方英寸、直徑103mm、長度130mm、體積1.08化)浸潰在該水性漿液中，并通過壓縮空氣而吹 走多余的漿液。接著，在150 °C下干燥20分鐘至水分不再減量，進(jìn)一步通過電爐而在500 °C下 賠燒1小時，從而獲得完成的催化劑(F)。
[0096] 在該催化劑(F)中，相對于載體而負(fù)載有銷2.7g/L、鈕0.6g/L、錠0.2g/L、碳酸領(lǐng) 17g/L、氧化侶-氧化銅復(fù)合氧化物196g/L、氧化姉146.7g/L，并且氧化姉相對于全部涂布量 的比例為質(zhì)量百分比40.4%。
[0097] (比較例2)
[0098] 將氧化侶-氧化銅復(fù)合氧化物、碳酸領(lǐng)、氧化姉、硝酸鈕、硝酸錠、二乙醇胺銷溶液 與適量的水進(jìn)行混合，從而獲得水性漿液。將市售的堇青石質(zhì)整體式蜂窩狀載體(400網(wǎng)眼/ 平方英寸、直徑103mm、長度130mm、體積1.08化)浸潰在該水性漿液中，并通過壓縮空氣而吹 走多余的漿液。接著，在150 °C下干燥20分鐘至水分不再減量，進(jìn)一步通過電爐而在500 °C下 賠燒1小時，從而獲得完成的催化劑(G)。
[0099] 在該催化劑(G)中，相對于載體而負(fù)載有銷2.7g/L、鈕0.6g/L、錠0.2g/L、碳酸領(lǐng) 22g/L、氧化侶-氧化銅復(fù)合氧化物255g/L、氧化姉83.3g/L，并且氧化姉相對于全部涂布量 的比例為質(zhì)量百分比22.9%。
[0100] (比較例3)
[0101] 將氧化侶-氧化銅復(fù)合氧化物(平均粒徑35皿、BET比表面積135mVg)、碳酸領(lǐng)、氧 化姉、硝酸鈕、二乙醇胺銷溶液與適量的水進(jìn)行混合，從而獲得水性漿液。將市售的堇青石 質(zhì)整體式蜂窩狀載體(400網(wǎng)眼/平方英寸、直徑143.8mm、長度100mm、體積1.62化)浸潰在該 水性漿液中，并通過壓縮空氣而吹走多余的漿液。接著，在150°C下干燥20分鐘至水分不再 減量，進(jìn)一步通過電爐而在500°C下賠燒1小時，從而獲得內(nèi)層涂層載體。
[0102] 另外，將氧化侶-氧化銅復(fù)合氧化物(平均粒徑35皿、BET比表面積135mVg)、硝酸 鈕、硝酸錠、二乙醇胺銷溶液、碳酸領(lǐng)、氧化姉與適量的水進(jìn)行混合，從而獲得水性漿液。將 內(nèi)層涂層載體浸潰在該水性漿液中，并通過壓縮空氣而吹走多余的漿液。接著，在15(TC下 干燥20分鐘至水分不再減量，進(jìn)一步通過電爐而在500°C下賠燒1小時，從而獲得具有外層 (最表面層)涂層的完成的催化劑化)。
[0103] 該催化劑化)具有兩層催化劑層，并且相對于載體而負(fù)載有銷2.7g/L、鈕0.6g/L、 錠0.2g/L、碳酸領(lǐng)32.5g/L、氧化侶-氧化銅復(fù)合氧化物150g/L、氧化姉182.9g/L，且氧化姉 相對于全部涂布量的比例為質(zhì)量百分比49.6%。此外，在內(nèi)層(第一催化劑層）中負(fù)載有銷 1.35g/L、鈕0.15g/L、錠0.2g/L、碳酸領(lǐng)26.7g/L、氧化侶-氧化銅復(fù)合氧化物108.9g/L、氧化 姉153.7g/L，并且內(nèi)層的氧化姉量相對于內(nèi)層的涂布量的比率為質(zhì)量百分比52.8 %。在表 層(第二催化劑層）中負(fù)載有銷1.35g/L、鈕0.45g/L、碳酸領(lǐng)5.8g/L、氧化侶-氧化銅復(fù)合氧 化物41. Ig/L、氧化姉29.2g/L。
[0104] (NOx還原評價結(jié)果）
[0105] 對于在上述實施例1~5中所調(diào)制的完成的催化劑(A)~(E似及在比較例1~3中 所調(diào)制的完成的催化劑(巧~化)實施如下試驗。
[0106] 將完成的催化劑分別安裝在柴油發(fā)動機(jī)臺架的發(fā)動機(jī)下游側(cè)，在常態(tài)狀態(tài)的氧化 氣氛(過稀)下，重復(fù)實施將輕油定期地向催化劑的上游側(cè)的排氣中噴射的運轉(zhuǎn)，并且對平 均NOx凈化率（％ )進(jìn)行測量。NOx凈化率通過下式而計算出。
[0107] [數(shù)學(xué)式1]
[0懼1
[0109] 此外，將各個實驗條件中的常態(tài)運轉(zhuǎn)下的排氣組成W及輕油噴射時的HC(甲燒換 算VNOx比表示如下。
[0110] [表 1]
[0111] 常態(tài)運轉(zhuǎn)下的排氣組成
[0112]
[0113」[表 2]
[0114] 燃料噴射時的肥/NOx比 「01151 LUi 1〇」 守5日術(shù)/J、了兇丄~0。
[0117]圖1為表示在催化劑入口溫度500°C(高溫域）、空間速度6500化-1的條件下進(jìn)行常 態(tài)評價時的完成的催化劑(A)~(D)、(F) W及(G)的平均NOx凈化率（％)的圖表。示出了實施 例1~4的完成的催化劑(A)~(D)與比較例的完成的催化劑(F) W及(G)相比，NOx凈化率高3 成左右。
[011引圖2為表示在催化劑入口溫度450°C (高溫域）、空間速度1 SOOOOh-I (高SV區(qū)域)的條 件下進(jìn)行常態(tài)評價時的完成的催化劑(A)~(D)、（F)、（G)的平均NOx凈化率（％)的圖表。示 出了實施例1~4的完成的催化劑(A)~(D)與比較例的完成的催化劑(F)、（G)相比，M)x凈化 率高2~4成左右。
[0119] 圖3為表示在催化劑入口溫度250°C(低溫域）、空間速度4000化-1條件下進(jìn)行常態(tài) 評價時的完成的催化劑(A)~(D)、（F)、(G)的平均NOx凈化率（％)的圖表。示出了實施例1~ 4的完成的催化劑(A)~(D)與比較例的完成的催化劑(F)、(G)相比，NOx凈化率高3成左右。
[0120] 圖4為表示在催化劑入口溫度300°C(中溫域）、空間速度6500化-1的條件下進(jìn)行常 態(tài)評價時的完成的催化劑化）、化)的平均NOx凈化率（％ )的圖表。示出了實施例5的完成的 催化劑化)與比較例3的完成的催化劑化)相比，NOx凈化率高將近3成左右。
[0121 ]圖5為表示在催化劑入口溫度450°C (高溫域）、空間速度17000〇ri(超高SV區(qū)域)下 進(jìn)行常態(tài)評價時的完成的催化劑化）、化)的平均NOx凈化率（％ )的圖表。示出了實施例5的 完成催化劑化)與比較例3的完成催化劑化)相比，NOx凈化率高6成左右。
[0122] 產(chǎn)業(yè)上的可利用性
[0123] 本發(fā)明可理想地應(yīng)用于稀燃發(fā)動機(jī)的排氣處理中。尤其是，能夠在低溫域內(nèi)對NOx 進(jìn)行凈化，而且也能夠在高溫域或高SV條件下發(fā)揮較高的NOx凈化性能。
[0124] 本申請基于2014年1月22日申請的日本專利申請第2014-009810號，并且W參照的 方式引用了其全部公開內(nèi)容。
【主權(quán)項】
1. 一種用于稀燃發(fā)動機(jī)的排氣凈化催化劑，其通過包含貴金屬以及氧化鈰的催化劑成 分被負(fù)載在三維結(jié)構(gòu)體上而構(gòu)成，其中， 在催化劑整體中，所述氧化鈰的負(fù)載量為每一升催化劑140~300g/L，并且，在催化劑 整體中，所述氧化鈰相對于全部涂布量的比例為質(zhì)量百分比50~98%， 所述氧化鈰的質(zhì)量百分比50%以上被包含在與所述貴金屬相同的催化劑層中， 被包含在該催化劑層中的所述貴金屬的量相對于被包含在該催化劑層中的所述氧化 鋪的量在質(zhì)量百分比0.1 %以上。2. 如權(quán)利要求1所述的用于稀燃發(fā)動機(jī)的排氣凈化催化劑，其中， 所述催化劑成分還包含助催化劑，該助催化劑包含選自堿金屬、堿土金屬、稀土 (但是 除了鈰）以及鎂中的至少一種元素。3. 如權(quán)利要求2所述的用于稀燃發(fā)動機(jī)的排氣凈化催化劑，其中， 所述助催化劑包含選自鈉、鉀、鋇、鍶、鑭以及鎂中的至少一種元素。4. 如權(quán)利要求1至3中任意一項所述的用于稀燃發(fā)動機(jī)的排氣凈化催化劑，其中， 所述貴金屬包含選自鈀、鉑以及銠中的至少一種。5. 如權(quán)利要求1至4中任意一項所述的用于稀燃發(fā)動機(jī)的排氣凈化催化劑，其中， 所述催化劑成分還包含至少一種耐火性無機(jī)氧化物。6. 如權(quán)利要求1至5中任意一項所述的用于稀燃發(fā)動機(jī)的排氣凈化催化劑，其中， 在所述三維結(jié)構(gòu)體上依次層疊有第一催化劑層和第二催化劑層， 所述第一催化劑層以及所述第二催化劑層中的至少一方包含所述催化劑成分。7. 如權(quán)利要求6所述的用于稀燃發(fā)動機(jī)的排氣凈化催化劑，其中， 所述第一催化劑層以及所述第二催化劑層均包含所述催化劑成分。8. -種用于稀燃發(fā)動機(jī)的排氣凈化催化劑的制造方法，其為權(quán)利要求1至7中任意一項 所述的用于稀燃發(fā)動機(jī)的排氣凈化催化劑的制造方法，并包括： 使所述催化劑成分負(fù)載到所述三維結(jié)構(gòu)體上的工序。9. 如權(quán)利要求8所述的用于稀燃發(fā)動機(jī)的排氣凈化催化劑的制造方法，其中， 所述催化劑成分還包含助催化劑以及/或至少一種耐火性無機(jī)氧化物，所述助催化劑 為選自堿金屬、堿土金屬、稀土 (但是除了鈰）以及鎂中的至少一種元素。10. 如權(quán)利要求8或9所述的用于稀燃發(fā)動機(jī)的排氣凈化催化劑的制造方法，包括： 在所述三維結(jié)構(gòu)體上形成所述第一催化劑層的工序； 在所述第一催化劑層上形成所述第二催化劑層的工序。11. 一種排氣的凈化方法，包括： 使權(quán)利要求1至7所述的用于稀燃發(fā)動機(jī)的排氣凈化催化劑與稀燃發(fā)動機(jī)排氣接觸的 工序。12. 如權(quán)利要求11所述的排氣的凈化方法，其中， 所述稀燃發(fā)動機(jī)排氣為向氧化氣氛(過稀)的排氣中定期地導(dǎo)入還原劑的排氣。13. 如權(quán)利要求12所述的排氣的凈化方法，其中， 所述稀燃發(fā)動機(jī)排氣中，導(dǎo)入了還原劑時的排氣中所包含的HC(甲烷換算)與NOx的摩爾 比（HC/NOx)為 1 ~50。14. 如權(quán)利要求11至13中任意一項所述的排氣的凈化方法，其中， 使所述用于稀燃發(fā)動機(jī)的催化劑在催化劑入口溫度為150~250°C、空間速度（SV)為 30000~ΙΟΟΟΟΟΙΓ1的條件下與所述稀燃發(fā)動機(jī)排氣接觸。15. 如權(quán)利要求11至13中任意一項所述的排氣的凈化方法，其中， 使所述用于稀燃發(fā)動機(jī)的催化劑在催化劑入口溫度為250~700°C、空間速度（SV)為 30000~2000001^的條件下與所述稀燃發(fā)動機(jī)排氣接觸。16. 如權(quán)利要求11至13中任意一項所述的排氣的凈化方法，其中， 使所述用于稀燃發(fā)動機(jī)的催化劑在催化劑入口溫度為400~700°C、空間速度（SV)為 100000~2000001^的條件下與所述稀燃發(fā)動機(jī)排氣接觸。
【文檔編號】F01N3/28GK105916578SQ201580005086
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2015年1月19日
【發(fā)明人】梅野高弘, 半沢公也, 林嘉行
【申請人】優(yōu)美科觸媒日本有限公司